Miniaturisiertes Sensorsystem zur Oberflächenplasmonenresonanzspektroskopie

Die Oberflächenplasmonenresonanzspektroskopie (SPR) wird aufgrund ihrer Vorzüge der zerstörungs- und markierungsfreien Messung, sowie der hohen Sensitivität sehr erfolgreich im Labormaßstab eingesetzt. Aufgrund der hohen Kosten geschieht dies bislang hauptsächlich in der Bioanalytik und dem Wirkstoffscreening. Gezeigt wird ein Ansatz, mit dem diese Technologie auf ein ultrakompaktes, kostengünstiges Sensorsystem übertragen wird, welches in der Lage ist, hoch-sensitiv Änderungen im Brechungsindex von 10-6 Einheiten (RIU) zu detektieren. Für Wasser bewirkt eine Temperaturschwankung von 1 K bereits eine Änderung von 1 mRIU. Daher wird durch ein integriertes Referenzsystem, sowie die Miniaturisierung erreicht, dass das System gegenüber Temperaturschwankungen, weitestgehend stabil ist. In dem MOEMS wird anstatt der konventionellen 1-Punkt bzw. 2-Punkt Messung ein bildgebendes Verfahren angewendet. Die Sensorfläche von 15 x 15 mm wird dabei mit einem handelsüblichen 4 Mio. Pixel CMOS Sensor ausgewertet. Um verlässliche Datenpunkte zu erhalten benötigt man eine Fläche von 10 x 10 Pixel. Demzufolge können auf dem Sensor theoretisch bis zu 40.000 Sensorspots parallel ausgewertet werden.